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編者按：光伏系統(tǒng)裝置的電氣測量：當(dāng)日照條件達(dá)到一定程度時，由于日照的變化而引起較明顯變化的是短路電流，測試時不能根據(jù)短路電流的測量值判斷有無異常的太陽電池組件。但是通過跟同一條件下組件串進(jìn)行比較某種程度上還是可以進(jìn)行判斷的。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝完畢后，為確保系統(tǒng)的正常啟動及運行，需要對光伏系統(tǒng)工程進(jìn)行驗收，對系統(tǒng)中的相關(guān)安裝項目進(jìn)行檢査、試運行等。系統(tǒng)試運行以及相關(guān)安裝項目符合工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，由工程人員負(fù)責(zé)出具工程驗收單交由使用部門使用。一個設(shè)計及運行良好的光伏發(fā)電系統(tǒng)只有整個工程過程中，任何步驟都確保安全無差錯，才是一個完善的系統(tǒng)。本章將介紹太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程驗收及維護(hù)等相關(guān)注意事項。

太陽能光伏系統(tǒng)的檢査直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全運行，所以光伏系統(tǒng)的檢査也是比較重要的事項。一般認(rèn)為系統(tǒng)檢查可以分為工程驗收前的檢査、日常檢查以及定期檢查三大基本分類。

8 1.1工程驗收前的檢查

光伏系統(tǒng)工程驗收合格并由用戶確認(rèn)簽字后交付使用，所以在驗收前必須仔細(xì)檢查相關(guān)事項，以免在系統(tǒng)運行時發(fā)生不必要的麻煩。光伏系統(tǒng)檢査主要是對各種電氣設(shè)備以及機械部件進(jìn)行外觀檢查，包括太陽電池組件、太陽電池陣列支架、接線端子、控制器或逆變器等。其檢查包括以下主要事項：

1.太陽電池組件在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝施工前一般已經(jīng)進(jìn)行過外觀檢查，以避免在安裝施工完成后出現(xiàn)太陽電池組件有裂紋、缺角或變色甚至更嚴(yán)重的情況導(dǎo)致重新安裝的情況。雖然太陽電池組件一般強化玻璃結(jié)構(gòu)有比較強的抵御能力，但驗收檢査時也要注意安裝過程中太陽電池組件因為施工造成的損壞等。

太陽電池組件表面被物體遮擋或被污物覆蓋后，根據(jù)電源串并聯(lián)的相關(guān)原理可以知道如果組件中其中一片太陽電池被污物遮蓋，會影響整個太陽電池方陣所發(fā)出的電力，從而產(chǎn)生熱斑效應(yīng)。因此，驗收時要特別重視太陽電池組件表面的污物。

除此之外，還要檢查太陽電池組件之間的連線是否損傷，電源接線正負(fù)極性是否正確連接等。檢查太陽電池組件之間接線盒之間的連線是否有預(yù)留的拐角，一般在光伏系統(tǒng)工程安裝和施工時都有預(yù)留的拐角，做這些拐角的目的有兩個：一是留有接線余地，方便下次檢修時接線。二是保證下雨時雨水不會順著接線流至太陽電池組件的接口焊線處而導(dǎo)致短路。

2.檢査太陽電池陣列支架上的螺絲是否有漏打的現(xiàn)象和所有螺絲是否固定，這關(guān)系到支架是否牢靠以至整個系統(tǒng)的可靠性。

3.檢査接線端子上的外部接線是否有損傷和接線端子是否有松動或脫落，接線的損傷可能涉及檢修時檢修人員的安全問題，如果存在損傷應(yīng)立即更換連線。接線端子要牢固，接線松動會影響系統(tǒng)的接地電阻或是其他設(shè)備的電氣特性，松動或脫落時應(yīng)立即緊固接線。系統(tǒng)電源正、負(fù)極接線、接地線的顏色要一致，方便系統(tǒng)檢修以及日后的日常維護(hù)工作。

4.檢查控制器或逆變器的接線端是否正確連接，包括正負(fù)極的接法和電源出線端和進(jìn)線端是否正確連接，出線和進(jìn)線接反或是正負(fù)極接反會嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備，嚴(yán)重時會導(dǎo)致系統(tǒng)徹底燒壞。

8.1.2日常檢査

日常檢查主要用目視的方式，一般每個月或根據(jù)要求的時間間隔進(jìn)行一次檢査。其檢查內(nèi)容主要是對光伏系統(tǒng)中設(shè)備如太陽電池方陣、配電柜、太陽電池方陣支架等的外觀進(jìn)行檢查。同時也要對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，如檢査過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備有異常聲音、振動或是異味等情況以及儀器儀表指示出現(xiàn)故障等，應(yīng)立即與相關(guān)技術(shù)人員取得聯(lián)系，以免發(fā)生意外。在日常檢查過程中嚴(yán)禁任何沒有電氣常識的人員操作或使用電力設(shè)備。

8.1.3定期檢査

定期檢查一般可以裉據(jù)設(shè)備等的實際情況來定，但一般可以至少兩年左右或是更短期限檢查一次，有的設(shè)備(例如蓄電池)最好兩年左右能做定期檢査。檢查原則在地面上進(jìn)行，但一般根據(jù)個別系統(tǒng)設(shè)備的安裝環(huán)境等實際情況來進(jìn)行檢查，可以在屋頂或是燈桿等其他地方,例如有的獨立光伏系統(tǒng)的設(shè)計過程中將配電箱設(shè)計焊接在燈桿等地方，那么定期檢查時就必須要在燈桿上進(jìn)行。如果檢查中發(fā)現(xiàn)安全隱患或異常，應(yīng)及時向廠家或?qū)I(yè)技術(shù)人員咨詢。定期檢査過程中對任何檢查過的事項都要有相關(guān)的記錄，對有問題的設(shè)備應(yīng)詳細(xì)注明事故情況以備專業(yè)技術(shù)人員查詢。

8.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的測量

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程驗收時要確保系統(tǒng)正常運行，進(jìn)行外觀檢査的同時，還需要對光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣特性進(jìn)行測量。通過對系統(tǒng)的顯示裝置或測試設(shè)備，可以監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)及記錄系統(tǒng)的發(fā)電量。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的測量一般可以從光伏系統(tǒng)裝置的電氣測量和系統(tǒng)裝置阻抗特性等幾方面著手來進(jìn)行。

8.2.1光伏系統(tǒng)裝置的電氣測量

1.太陽電池陣列

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為達(dá)到負(fù)載所需的工作電壓或工作電流，通常將多個太陽電池組件按要求設(shè)計成串聯(lián)方式和并聯(lián)方式連接成太陽電池陣列。進(jìn)行外觀檢査后還應(yīng)進(jìn)行太陽電池陣列輸出的開路電壓和短路電流的測量。如果在太陽能光伏系統(tǒng)安裝或施工時，安裝導(dǎo)線或電纜內(nèi)存在斷線時，在外觀上是無法檢査出來的，對系統(tǒng)的開路電壓進(jìn)行測量，和系統(tǒng)設(shè)計時的理論值相比較差值較大或開路電壓的不穩(wěn)定，可以檢測出工作異常的組件串、太陽電池組件以及串聯(lián)連接線的斷開等故障。光伏系統(tǒng)安裝好后一般太陽電池組件的裝線盒已裝好，如果內(nèi)部的旁路二極管接反的話也無法在外觀上檢查出來，但進(jìn)行開路電壓的測量也能用同樣的方法檢查出來。測太陽電池陣列的開路電壓時應(yīng)注意要太陽電池陣列表面要清潔好、無物體或人的陰影遮擋、測量時要在晴天中午日照穩(wěn)定時進(jìn)行。如果系統(tǒng)電壓較高時還應(yīng)特別注意人身安全問題。

當(dāng)日照條件達(dá)到一定程度時，由于日照的變化而引起較明顯變化的是短路電流，測試時不能根據(jù)短路電流的測量值判斷有無異常的太陽電池組件。但是通過跟同一條件下組件串進(jìn)行比較某種程度上還是可以進(jìn)行判斷的。

2.其他電力電子部件

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，除了需要太陽電池陣列產(chǎn)生電力以外，還需要控制器、逆變器、蓄電池等其他電力電子部件。對控制器、逆變器、蓄電池等其他電力電子部件進(jìn)行測量，可以使系統(tǒng)正常運行，然后測試控制器的信息顯示、測量逆變器的轉(zhuǎn)換電壓以及蓄電池的電壓等參數(shù)是否正常。測試時要注意系統(tǒng)控制開關(guān)打開時要先將蓄電池接上，然后再接上太陽電池陣列;系統(tǒng)控制開關(guān)關(guān)閉時要先將太陽電池陣列先斷開，然后才斷開蓄電池，以免太陽電池陣列產(chǎn)生的電力損壞控制器和逆變器。測量電壓過程中還應(yīng)注意區(qū)分直流電壓和交流電壓等。其測量系統(tǒng)的簡單原理圖如圖8.1所示：


如圖8.1所示，可以根據(jù)圖中的電流或電壓表測量出相關(guān)的電流電壓值，如果選用的控制器帶有智能顯示,可直接根據(jù)控制器上的顯示讀出其充電的安時數(shù)(圖中Ah1表所示的讀數(shù))和放電安時數(shù)(圖中Ah2表所示的讀數(shù))等信息。

8.2.2系統(tǒng)裝置阻抗特性的測量

為了解太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)各部分的絕緣狀態(tài)，判斷是否可以通電，需要進(jìn)行絕緣電阻的測量。絕緣電阻的測量包括太陽電池陣列的絕緣電阻測量、功率調(diào)節(jié)器電路的絕緣電阻測量以及接地電阻的測量。對太陽電池陣列進(jìn)行絕緣電阻的測量電路圖如圖8.2 所示：


進(jìn)行太陽電池陣列的絕緣電阻測量時,先用短路開關(guān)將太陽電池陣列的輸出端短路。根據(jù)需要來選擇相關(guān)檔位的阻抗計(500V或1000V)，將圖8.2所示全部開關(guān)閉合以后測量太陽電池陣列對地間的絕緣電阻。測量過程中如果太陽電池陣列電壓較高時，應(yīng)注意遮蓋太陽電池陣列且使用橡膠手套進(jìn)行操作，以防發(fā)生安全事故。

功率調(diào)節(jié)器的絕緣電阻測量電路如圖8.3所示，絕緣阻抗計為500V或1000V，可根據(jù)功率調(diào)節(jié)器的額定電壓選擇不同等級的絕緣阻抗計。

功率調(diào)節(jié)器的絕緣電阻的測量可以分為輸入端絕緣電阻和輸出端絕緣電阻的測量。

進(jìn)行輸入端電路測量時，把接線箱內(nèi)太陽電池陣列電路斷開，將功率調(diào)節(jié)器輸入端子和輸出端子短路，開啟分電盤內(nèi)的分支開關(guān)，然后測量輸入端電路對大地的絕緣電阻。測量輸出端絕緣電阻與輸入端絕緣電阻的方法基本相同，也是分別將功率調(diào)節(jié)器輸入端子和輸出端子短路，斷開太陽電池陣列電路，開啟分電盤內(nèi)的分支開關(guān)，然后測量功率調(diào)節(jié)器輸出端子與大地間的絕緣電阻。

太陽能光伏電站中，電氣設(shè)備接地的目的一般有防雷接地(主要針對避雷針和避雷器等的接地)、保護(hù)接地(主要是為了防止電力設(shè)備絕緣損壞時人體接觸電力設(shè)備的金屬外殼時的接地)和工作接地(將電路中的某一點與大地進(jìn)行電氣上的連接)等。各種接地的測量方法一致，其接地電阻的測量方法接線圖如圖8.4所示，使用接地阻抗計以及接地電極和輔助電極。接地電極與輔助電極之間的間距為10m左右，并成直線排列。將接地阻抗計的E、P、C端子分別與接地電阻以及其他輔助電極相連接，測量到的接地電阻可以從接地阻抗計的顯示裝置上讀取。